초록 ▼

연구개요
무량판 구조는 건축계획적, 시공적 장점으로 인하여 최근 공동주택, 오피스, 초고층 건축물, 주차장 등에 폭넓게 활용되고 있다. 하지만 무량판 구조는 보를 거치지 않고 기둥과 슬래브가 직접적으로 만나기 때문에 접합부가 뚫림전단파괴에 취약하며 뚫림전단파괴 발생시에는 구조물의 붕괴로 이어질 수 있는 구조적 약점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 슬래브-기둥 접합부의 합리적인 전단보강을 통하여 무량판 구조시스템의 안전성을 경제적으로 확보하고자 하였다. 이를 위해 본 연구의 목표는 “KCI 2012에 따른 슬래브-기둥 접합

연구개요
무량판 구조는 건축계획적, 시공적 장점으로 인하여 최근 공동주택, 오피스, 초고층 건축물, 주차장 등에 폭넓게 활용되고 있다. 하지만 무량판 구조는 보를 거치지 않고 기둥과 슬래브가 직접적으로 만나기 때문에 접합부가 뚫림전단파괴에 취약하며 뚫림전단파괴 발생시에는 구조물의 붕괴로 이어질 수 있는 구조적 약점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 슬래브-기둥 접합부의 합리적인 전단보강을 통하여 무량판 구조시스템의 안전성을 경제적으로 확보하고자 하였다. 이를 위해 본 연구의 목표는 “KCI 2012에 따른 슬래브-기둥 접합부의 성능기반 전단보강 설계기술 개발”로 설정하였다. 본 연구에서는 상기 연구목표 달성을 위해 1단계 이론연구(기존연구 분석, 해석연구 및 공법제안) - 2단계 실증연구(구조실험 및 목업) - 3단계 실용화 연구(설계기술개발 및 지침제안)의 단계적 연구를 수행하였다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구는 연구개요에서 언급한 바와 같이 3단계(이론, 실증, 실용화)로 연구를 수행하였으며 각 연구단계별 연구목표를 다음과 같이 성공적으로 달성하였다.
1단계 이론연구에서는 기존 기준 및 상세 분석, 비선형해석연구 등을 통하여 접합부의 극한거동을 규명하고 접합부의 전단보강설계 및 공법에 영향을 주는 요인을 분석하였다. 또한 이를 기반으로 시공성과 구조성능을 확보할 수 있는 전단보강공법을 제안하였다.
2단계 실증연구에서는 슬래브-기둥 접합부 모형을 제작하여 제안된 트러스 전단보강상세의 시공성을 검증하였고 두 차례의 실물대 구조실험을 통해 개발공법의 구조 성능 검증, 접합부 극한성능 분석 및 KCI 2012 기준검증을 실시하였다. 실험 결과를 통해 휨보강량과 관계된 슬래브-기둥 접합부의 거동특성을 확인할 수 있었고 트러스 전단보강상세의 뛰어난 시공성을 검증하였다.
마지막으로 3단계 실용화 연구에서는 2단계 실증연구를 기반으로 국부적으로 휨-전단보강이 가능한 새로운 전단보강상세를 제안, 특허출원 하였다. 그리고 제안공법의 실무적용 활성화를 위한 성능평가방안과 지침을 제공하였다. 최종적으로 KCI 2012에 따른 슬래브-기둥 접합부의 성능기반 전단보강 설계기술을 개발하였다.
이러한 연구결과를 바탕으로 본 연구에서는 연구계획시 목표하였던 정량적인 연구성과를 상회하는 우수한 연구성과를 도출하였다. (SCI 논문-2건 계획/2건 게재, 1건 게재확정 및 추가 1건 심사중, 비SCI 논문-1건 계획/3건 게재, 특허출원-1건 계획/1건 출원, 인력양성–3인 계획/5인 예정, 기타-대한건축학회 우수논문상 수상 등.)

연구개발결과의 중요성
최근 무량판 구조시스템의 활용 증가와 이에 대한 구조적 안전성을 높이기 위하여 슬래브-기둥 접합부에 전단보강 철물의 활용이 증가되고 있다. 그런데, 휨철근에 정착을 요구하는 설계기준에서의 상세는 시공성을 급격히 저하시키고, 시공성을 개선한 다양한 새로운 상세들은 구조성능 검증이 미비한 상태라고 할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 상세를 고려하여 전단보강된 슬래브-기둥 접합부의 전단강도를 합리적으로 평가할 수 있는 성능기반 설계기술을 개발하여 무량판 시스템의 구조안전성을 보다 개선시켰다고 할 수 있다. 또한 본 연구에서는 이론연구와 실험연구를 기반으로 구조성능과 시공성이 확보되어 실무적용성이 뛰어난 간편하고 실용적인 전단보강공법을 개발하였다. 개발된 접합부 전단보강공법의 적용으로 무량판 구조시스템의 구조안전성, 시공성 및 경제성을 보다 합리적으로 확보할 수 있을 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구배경 ... 4
• (2) 연구목표, 수행체계 및 추진전략 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 1단계 연구 ... 5
• (2) 2단계 연구 ... 8
• (2) 3단계 연구 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• (1) 전단보강재의 상세와 휨철근량이 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단 극한거동에 미치는 영향에 대한 새로운 규명 ... 14
• (2) 현안에 대응하는 실용화 기술개발 ... 14
• (3) 국내실정에 부합하는 기술 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 32